JPWO2014192531A1 - Navigation support device, navigation support method, and program - Google Patents

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Abstract

【課題】海象が船舶に与える影響を、より正確に検出することのできる、航行支援装置、航行支援方法、および、プログラムを提供する。【解決手段】航行支援装置3は、海象データ取得部31と、影響度ベクトル算出部32と、を有している。海象データ取得部31は、自船50の周囲における複数の海象(波浪53、表層潮流54、風55)を特定するための海象データD10を取得する。影響度ベクトル算出部32は、上記海象が自船50の航行に与える影響度ベクトルEを、自船50を基準として算出する。【選択図】図2[PROBLEMS] To provide a navigation support apparatus, a navigation support method, and a program capable of more accurately detecting the influence of sea conditions on a ship. A navigation support apparatus includes a sea state data acquisition unit and an influence vector calculation unit. The sea state data acquisition unit 31 acquires sea state data D10 for identifying a plurality of sea states (waves 53, surface tides 54, winds 55) around the ship 50. The influence vector calculation unit 32 calculates the influence vector E that the sea state has on the navigation of the ship 50 with the ship 50 as a reference. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、航行支援装置、航行支援方法、および、プログラムに関する。   The present invention relates to a navigation support apparatus, a navigation support method, and a program.

たとえば、船舶は、海上を航行する。船舶は、航海に必要な情報として、当該船舶の周囲の海象情報などを取得する(たとえば、特許文献1参照)。   For example, a ship sails on the sea. The ship acquires sea state information around the ship as information necessary for voyage (see, for example, Patent Document 1).

2001−133548号公報2001-133548 gazette

船舶は、たとえば、気象台から配信される気象データを受信可能に構成されている場合がある。この場合、この気象データを基に、船舶に備えられたコンピュータなどが、目的地までの目標航路を設定することが考えられる。この場合、たとえば、コンピュータは、船舶の進行方向に沿う潮流に船舶が乗るような航路を設定することが考えられる。   The ship may be configured to be able to receive weather data distributed from a weather station, for example. In this case, it is conceivable that a computer or the like provided on the ship sets a target route to the destination based on the weather data. In this case, for example, it is conceivable that the computer sets a route such that the ship rides on a tidal current along the traveling direction of the ship.

しかしながら、上記の気象データは、海上の広域に亘る気象データである。このため、この気象データは、個々の船舶の現在地において気象が船舶に与える影響を十分に計算するためには、不十分である。より具体的には、上記の気象の観測時の誤差、および分解能などが原因で、コンピュータは、上記の気象データを用いても気象が船舶に与える影響を正確に把握することが困難な場合がある。   However, the above meteorological data is meteorological data over a wide area at sea. For this reason, this meteorological data is insufficient to sufficiently calculate the influence of weather on the ship at the current location of each ship. More specifically, due to the above-mentioned errors and resolution during weather observation, it may be difficult for the computer to accurately grasp the influence of the weather on the ship even using the above-mentioned weather data. is there.

本発明は、上記実情に鑑みることにより、海象が船舶に与える影響を、より正確に検出することのできる、航行支援装置、航行支援方法、および、プログラムを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a navigation support apparatus, a navigation support method, and a program that can more accurately detect the influence of sea conditions on a ship.

(1)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる航行支援装置は、海象データ取得部と、影響度算出部と、を備えている。前記海象データ取得部は、所定の船舶の周囲における複数の海象を特定するための海象データを取得する。前記影響度算出部は、複数の前記海象が前記船舶の航行に与える影響度を、前記船舶を基準として算出する。   (1) In order to solve the above problem, a navigation support apparatus according to an aspect of the present invention includes a sea state data acquisition unit and an influence degree calculation unit. The sea state data acquisition unit acquires sea state data for specifying a plurality of sea states around a predetermined ship. The influence degree calculation unit calculates the influence degree that the plurality of sea conditions have on the navigation of the ship with respect to the ship.

(2)好ましくは、前記海象データ取得部は、前記海象データとして、波浪、海の表層潮流、および、風の少なくとも1つを特定するデータを取得する。   (2) Preferably, the said sea state data acquisition part acquires the data which specify at least one of a wave, the surface tide of the sea, and a wind as said sea state data.

(3)前記影響度算出部は、前記海象データで特定される複数の前記海象のそれぞれの速度ベクトルの合成ベクトルに基づいて、前記影響度を算出する。   (3) The influence degree calculation unit calculates the influence degree based on a combined vector of speed vectors of the plurality of sea conditions specified by the sea state data.

(4)より好ましくは、前記航行支援装置は、前記船舶の航行に関する効率を算出する効率算出部をさらに備える。前記効率算出部は、前記船舶の針路と前記合成ベクトルの方向との関係に基づいて前記効率を算出する。   (4) More preferably, the navigation support apparatus further includes an efficiency calculation unit that calculates efficiency related to navigation of the ship. The efficiency calculation unit calculates the efficiency based on a relationship between the course of the ship and the direction of the combined vector.

(5)好ましくは、前記航行支援装置は、前記船舶の周囲における複数の領域のそれぞれにおける前記影響度を示すマップを算出する、影響度マップ算出部をさらに備えている。   (5) Preferably, the said navigation assistance apparatus is further provided with the influence map calculation part which calculates the map which shows the said influence in each of several area | regions around the said ship.

(6)より好ましくは、前記航行支援装置は、前記船舶の目的地までの目標航路を設定する目標航路設定部をさらに備える。前記目標航路設定部は、前記影響度マップに基づいて、前記目標航路を設定する。   (6) More preferably, the navigation support apparatus further includes a target route setting unit that sets a target route to the destination of the ship. The target route setting unit sets the target route based on the influence map.

(7)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる航行支援方法は、海象データ取得ステップと、影響度算出ステップと、を含んでいる。前記海象データ取得ステップは、所定の船舶の周囲における複数の海象を特定するための海象データを取得する。前記影響度算出ステップは、複数の前記海象が前記船舶の航行に与える影響度を、前記船舶を基準として算出する。   (7) In order to solve the above problem, a navigation support method according to an aspect of the present invention includes a sea state data acquisition step and an influence degree calculation step. In the sea state data acquisition step, sea state data for specifying a plurality of sea states around a predetermined ship is acquired. In the influence degree calculating step, the influence degree that the plurality of sea conditions have on the navigation of the ship is calculated based on the ship.

(8)上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるプログラムは、コンピュータに、海象データ取得ステップと、影響度算出ステップと、を実行させる。前記海象データ取得ステップは、所定の船舶の周囲における複数の海象を特定するための海象データを取得する。前記影響度算出ステップは、複数の前記海象が前記船舶の航行に与える影響度を、前記船舶を基準として算出する。   (8) In order to solve the above problem, a program according to an aspect of the present invention causes a computer to execute a sea state data acquisition step and an influence degree calculation step. In the sea state data acquisition step, sea state data for specifying a plurality of sea states around a predetermined ship is acquired. In the influence degree calculating step, the influence degree that the plurality of sea conditions have on the navigation of the ship is calculated based on the ship.

本発明によると、海象が船舶に与える影響を、より正確に検出することができる。   According to the present invention, it is possible to more accurately detect the influence of sea conditions on a ship.

本発明の一実施形態にかかる航行支援システムを備える船舶が海上を航行している状態を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing the state where the ship provided with the navigation support system concerning one embodiment of the present invention is navigating the sea. 自船の周囲の1箇所における海象の速度ベクトルなどを説明するための模式図である。自船の周囲の海象の一例を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the speed vector etc. of the sea state in one place around the own ship. It is a schematic diagram for demonstrating an example of the sea state around the own ship. 航行支援システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a navigation assistance system. 効率算出部での処理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the process in an efficiency calculation part. 効率算出部に格納されている効率グラフを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the efficiency graph stored in the efficiency calculation part. 影響度マップを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an influence degree map. 方位範囲設定部における処理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the process in an azimuth | direction range setting part. 航行支援装置における処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an example of the flow of a process in a navigation assistance apparatus. 本発明の変形例にかかる航行支援システムの主要部のブロック図である。It is a block diagram of the principal part of the navigation assistance system concerning the modification of this invention. マップ拡張部での処理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the process in a map expansion part.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。本発明は、航行支援装置、航行支援方法、および、プログラムとして広く適用することができる。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention can be widely applied as a navigation support apparatus, a navigation support method, and a program.

図1は、本発明の一実施形態にかかる航行支援システム1を備える船舶(自船50)が海上を航行している状態を示す模式図である。図1では、円形の領域内が、自船50およびこの自船50の周囲を示している。図2は、自船50の周囲の1箇所における各海象の速度ベクトルVwave,Vtide,Vwindなどを説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a state where a ship (own ship 50) including a navigation support system 1 according to an embodiment of the present invention is navigating on the sea. In FIG. 1, the inside of the circular region shows the own ship 50 and the periphery of the own ship 50. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the velocity vectors V wave , V tide , V wind, etc. of each sea state at one place around the ship 50.

なお、「自船50の周囲」とは、自船50の航行に直接的に関係する海域をいい、たとえば、自船50から8海里程度までの領域をいう。図3は、航行支援システム1の概略構成を示すブロック図である。   The “around the own ship 50” refers to a sea area directly related to the navigation of the own ship 50, for example, an area from the own ship 50 to about 8 nautical miles. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the navigation support system 1.

図1〜図3を参照して、本実施形態では、航行支援システム1を備える船舶を自船50という。自船50は、本発明の「所定の船舶」の一例である。図1は、自船50が陸51の目的地52に向かって海上を航行している状態を示しており、かつ、自船50の周囲に波浪53、表層潮流54、および、風55が生じた状態を示している。   With reference to FIGS. 1-3, the ship provided with the navigation assistance system 1 is called the own ship 50 in this embodiment. The own ship 50 is an example of the “predetermined ship” in the present invention. FIG. 1 shows a state where the own ship 50 is navigating toward the destination 52 of the land 51, and a wave 53, a surface tide 54, and a wind 55 are generated around the own ship 50. Shows the state.

波浪53の向きは、海域によって異なっている。図1では、自船50の周囲における波浪53を例示している。波浪53には、波頂線531が生じている。波頂線531は、細長く延びる筋状に略連続的に存在する波頭やそれによって生じる水泡である。   The direction of the waves 53 differs depending on the sea area. In FIG. 1, the wave 53 around the own ship 50 is illustrated. A wave crest line 531 is generated in the wave 53. The wave crest line 531 is a wave head that exists substantially continuously in a strip shape extending in an elongated manner and water bubbles generated thereby.

表層潮流54の向きは、海域によって異なっている。図1では、自船50の周囲における表層潮流54の一例を示している。風55の向きは、海域によって異なっている。図1では、自船50の周囲における風55の一例を示している。   The direction of the surface tidal current 54 differs depending on the sea area. In FIG. 1, an example of the surface tide 54 around the ship 50 is shown. The direction of the wind 55 differs depending on the sea area. In FIG. 1, an example of the wind 55 around the ship 50 is shown.

自船50は、たとえば、タンカーなどの大型船であり、所定の目標航路R1に沿って陸51の目的地52へ向けて航行する。   The own ship 50 is a large ship such as a tanker, for example, and sails toward a destination 52 on the land 51 along a predetermined target route R1.

航行支援システム1は、アンテナ装置2と、航行支援装置3と、GNSS受信機4と、操作装置5と、効率表示装置6と、影響度表示装置7と、航路表示装置8と、を有している。   The navigation support system 1 includes an antenna device 2, a navigation support device 3, a GNSS receiver 4, an operation device 5, an efficiency display device 6, an influence display device 7, and a route display device 8. ing.

アンテナ装置2は、たとえば気象レータアンテナであり、送信部21と、アンテナ部22と、受信部23と、A/D変換部24と、を含んでいる。   The antenna device 2 is, for example, a meteorological antenna, and includes a transmission unit 21, an antenna unit 22, a reception unit 23, and an A / D conversion unit 24.

送信部21は、固体素子(半導体素子)またはマグネトロンなどを用いて送信信号(探知信号)S1を生成するように構成されている。送信部21は、所定の周期毎に、送信信号S1をアンテナ部22へ出力する。   The transmitter 21 is configured to generate a transmission signal (detection signal) S1 using a solid element (semiconductor element) or a magnetron. The transmission unit 21 outputs the transmission signal S1 to the antenna unit 22 at every predetermined period.

アンテナ部22は、送信信号S1を、指向性の強いパルス状電波として送信可能なレーダアンテナである。また、アンテナ部22は、送信信号S1に対するエコー信号(反射波)を含む受信信号S2を受信するように構成されている。アンテナ部22は、たとえばスロットアレイアンテナである。   The antenna unit 22 is a radar antenna that can transmit the transmission signal S1 as a highly directional pulsed radio wave. The antenna unit 22 is configured to receive a reception signal S2 including an echo signal (reflected wave) for the transmission signal S1. The antenna unit 22 is, for example, a slot array antenna.

なお、航行支援システム1は、送信信号S1を送信してすることで生じる受信信号S2を受信するまでの時間を測定する。これにより、航行支援システム1は、自船50から探知対象までの距離rを検出することができる。   Note that the navigation support system 1 measures the time until the reception signal S2 generated by transmitting the transmission signal S1 is received. Thereby, the navigation support system 1 can detect the distance r from the ship 50 to the detection target.

アンテナ部22は、水平面上で360°回転可能に構成されており、上下に延びる鉛直軸線回りの方位方向C1に回転(自転)する。アンテナ部22は、送信信号S1の送信方向を変えながら(アンテナ部22の回転角度を変えながら)、信号S1,S2の送受信を繰り返し行うように構成されている。以上の構成で、レーダ装置1は、自船50の周囲の数海里の範囲を360°にわたり探知することができる。   The antenna unit 22 is configured to be able to rotate 360 ° on a horizontal plane, and rotates (spins) in an azimuth direction C1 around a vertical axis extending vertically. The antenna unit 22 is configured to repeatedly transmit and receive the signals S1 and S2 while changing the transmission direction of the transmission signal S1 (changing the rotation angle of the antenna unit 22). With the above configuration, the radar apparatus 1 can detect a range of several nautical miles around the ship 50 over 360 °.

なお、本実施形態では、送信信号S1(パルス状電波)を送信してから次の送信信号S1を送信するまでの動作を「スイープ」という。また、電波の送受信を行いながらアンテナ部22を360°回転させる動作を「スキャン」と呼ぶ。   In the present embodiment, an operation from transmission of the transmission signal S1 (pulsed radio wave) to transmission of the next transmission signal S1 is referred to as “sweep”. In addition, an operation of rotating the antenna unit 360 while performing transmission / reception of radio waves is referred to as “scan”.

受信部23は、アンテナ部22で受信した受信信号S2を検波して増幅する。受信信号S2は、エコー信号と、ノイズ信号と、を含んでいる。エコー信号は、アンテナ部22で受信された信号のうち、送信信号S1に対する水粒子および海面などでの反射波である。受信部23は、受信信号S2を、A/D変換部24へ出力する。   The receiving unit 23 detects and amplifies the received signal S2 received by the antenna unit 22. The reception signal S2 includes an echo signal and a noise signal. The echo signal is a reflected wave of water particles, the sea surface, and the like with respect to the transmission signal S <b> 1 among the signals received by the antenna unit 22. The reception unit 23 outputs the reception signal S2 to the A / D conversion unit 24.

A/D変換部24は、アナログ形式の受信信号S2をサンプリングし、複数ビットからなるデジタルデータ(エコーデータD1)に変換する。本実施形態では、エコーデータD1は、アンテナ部22が受信したエコー信号の強度(信号レベル)を特定するデータを含んでいる。A/D変換部24は、エコーデータD1を、航行支援装置3へ出力する。   The A / D converter 24 samples the analog received signal S2 and converts it into digital data (echo data D1) composed of a plurality of bits. In the present embodiment, the echo data D1 includes data for specifying the intensity (signal level) of the echo signal received by the antenna unit 22. The A / D converter 24 outputs the echo data D1 to the navigation support device 3.

航行支援装置3は、海象(波浪53、表層潮流54、および、風55)が自船50の航行に与える影響の度合い(影響度)を、影響度ベクトルEとして算出するように構成されている。また、航行支援装置3は、海象が自船50の航行に与える影響度を、後述する影響度マップM1として算出するように構成されている。また、航行支援装置3は、上記影響度マップM1に基づいて、目的地までの最適と思われる目標航路R1を設定するように構成されている。航行支援装置3は、CPU,ROM,RAMなどを用いて形成されている。   The navigation support apparatus 3 is configured to calculate, as an influence degree vector E, the degree of influence (influence degree) that sea conditions (waves 53, surface tides 54, and winds 55) have on the navigation of the ship 50. . Further, the navigation support apparatus 3 is configured to calculate an influence degree that the sea state has on the navigation of the ship 50 as an influence degree map M1 described later. Further, the navigation support device 3 is configured to set a target route R1 that seems to be optimal to the destination based on the influence map M1. The navigation support apparatus 3 is formed using a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

航行支援装置3は、海象データ取得部31と、影響度ベクトル算出部32と、効率算出部33と、影響度マップ算出部34と、航路設定部35と、を有している。   The navigation support apparatus 3 includes a sea state data acquisition unit 31, an influence vector calculation unit 32, an efficiency calculation unit 33, an influence map calculation unit 34, and a route setting unit 35.

海象データ取得部31は、A/D変換部24からのエコーデータD1に基づいて、自船50の周囲における海象(波浪53、表層潮流54、および、風55)を特定するための海象データD10(D11,D12,D13)を取得する。   The sea state data acquisition unit 31 is based on the echo data D1 from the A / D conversion unit 24, and the sea state data D10 for specifying the sea state (the wave 53, the surface tide 54, and the wind 55) around the ship 50. (D11, D12, D13) is acquired.

海象データ取得部31は、波浪データ取得部311と、表層潮流データ取得部312と、風データ取得部313と、を有している。   The oceanographic data acquisition unit 31 includes a wave data acquisition unit 311, a surface current data acquisition unit 312, and a wind data acquisition unit 313.

波浪データ取得部311は、自船50の周囲における波浪53の速度ベクトルVwaveを特定する波浪データD11を生成するように構成されている。波浪データ取得部311は、たとえば、1スキャン分の複数のスイープによって得られたエコーデータD1を読み込む。これにより、波浪データ取得部311は、自船50を中心とするr−θ座標系における、各所からの受信信号S2の強度を検出する。波浪データ取得部311は、このr−θ座標での各座標での信号強度を示す輝度値データを生成する。The wave data acquisition unit 311 is configured to generate wave data D11 that specifies the velocity vector V wave of the wave 53 around the ship 50. The wave data acquisition unit 311 reads, for example, echo data D1 obtained by a plurality of sweeps for one scan. Thereby, the wave data acquisition part 311 detects the intensity | strength of the received signal S2 from each place in the r-theta coordinate system centering on the own ship 50. FIG. The wave data acquisition unit 311 generates luminance value data indicating the signal intensity at each coordinate in the r-θ coordinate.

なお、r−θ座標系は、自船50を中心とし、自船50からの距離をrとし、かつ、方位方向C1における角度をθとする座標系である。波浪データ取得部311は、複数のスキャン時点での輝度値データを生成する。波浪データ取得部311は、これらの輝度値データを基に、3次元FFTを用いる波浪解析によって、波浪53の動き(波53の高さ、周期、および、向きなど)を検出する。   The r-θ coordinate system is a coordinate system with the ship 50 as the center, the distance from the ship 50 as r, and the angle in the azimuth direction C1 as θ. The wave data acquisition unit 311 generates luminance value data at a plurality of scan points. The wave data acquisition unit 311 detects the movement of the wave 53 (height, period, direction, etc. of the wave 53) by wave analysis using a three-dimensional FFT based on these luminance value data.

波浪データ取得部311は、r−θ座標系における各所での波浪53の速度ベクトルVwaveを特定する波浪データD11を生成する。波浪データ取得部311は、波浪データD11を、影響度ベクトル算出部32へ出力する。The wave data acquisition unit 311 generates wave data D11 that specifies the velocity vector V wave of the wave 53 at various points in the r-θ coordinate system. The wave data acquisition unit 311 outputs the wave data D11 to the influence vector calculation unit 32.

表層潮流データ取得部312は、自船50の周囲における表層潮流54の速度ベクトルVtideを特定する表層潮流データD12を生成するように構成されている。表層潮流データ取得部312は、上記と同様にして輝度値データを生成する。次に、表層潮流データ取得部312は、たとえば、複数スキャン時点のそれぞれにおける輝度値データを用いた画像解析(オプティカルフロー)によって、表層潮流54を検出する。The surface current data acquisition unit 312 is configured to generate surface current data D12 that specifies the velocity vector Vtide of the surface current 54 around the ship 50. The surface current data acquisition unit 312 generates luminance value data in the same manner as described above. Next, the surface current data acquisition unit 312 detects the surface current 54 by, for example, image analysis (optical flow) using luminance value data at each of a plurality of scan points.

表層潮流データ取得部312は、r−θ座標系における各所での表層潮流54の速度ベクトルVtideを特定する表層潮流データD12を生成する。表層潮流データ取得部312は、表層潮流データD12を、影響度ベクトル算出部32へ出力する。The surface current data acquisition unit 312 generates surface current data D12 that specifies the velocity vector Vtide of the surface current 54 at various points in the r-θ coordinate system. The surface current data acquisition unit 312 outputs the surface current data D12 to the influence vector calculation unit 32.

風データ取得部313は、自船50の周囲における風55の速度ベクトルVtideを特定する風データD13を生成するように構成されている。風データ取得部313は、たとえば、上記と同様の画像解析(オプティカルフロー)によって、風55を検出する。The wind data acquisition unit 313 is configured to generate wind data D13 that specifies a velocity vector Vtide of the wind 55 around the ship 50. The wind data acquisition unit 313 detects the wind 55 by, for example, image analysis (optical flow) similar to the above.

風データ取得部313は、r−θ座標系における各所での風55の速度ベクトルVwindを特定する風データD13を生成する。風データ取得部313は、風データD13を、影響度ベクトル算出部32へ出力する。The wind data acquisition unit 313 generates wind data D13 that specifies the velocity vector V wind of the wind 55 at various points in the r-θ coordinate system. The wind data acquisition unit 313 outputs the wind data D13 to the influence vector calculation unit 32.

なお、本実施形態では、上述したように、海象データ取得部31に与えられる受信信号S2は、自船50に備えられるアンテナ装置2が自船50の周囲を探知することで取得される。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、海象データ取得部31は、自船50以外で観測された海象データを用いてもよい。   In the present embodiment, as described above, the reception signal S <b> 2 given to the sea state data acquisition unit 31 is acquired when the antenna device 2 provided in the ship 50 detects the surroundings of the ship 50. However, this need not be the case. For example, the sea state data acquisition unit 31 may use sea state data observed by other than the own ship 50.

たとえば、海象データ取得部31は、気象衛星または自船の船会社のホストコンピュータなどとの通信によって、海象データD10(波浪データD11、表層潮流データD12、および風データD13)の取得に必要なデータを取得してもよい。また、海象データ取得部31は、自船50に備えられるセンサ(アンテナ装置2、風向計など)と上記の通信とを利用して、海象データD10の取得に必要なデータを取得してもよい。   For example, the sea state data acquisition unit 31 is data necessary for acquiring the sea state data D10 (wave data D11, surface tidal current data D12, and wind data D13) through communication with a weather satellite or a host computer of the ship company of the ship. May be obtained. Further, the sea state data acquisition unit 31 may acquire data necessary for acquiring the sea state data D10 by using a sensor (antenna device 2, wind vane, etc.) provided in the ship 50 and the communication described above. .

影響度ベクトル算出部32は、本発明の「影響度算出部」の一例である。影響度ベクトル算出部32は、海象(波浪53、表層潮流54、風55)が自船50の航行に与える影響度を、自船50を基準(中心位置)として算出するように構成されている。   The influence vector calculation unit 32 is an example of the “influence calculation unit” in the present invention. The influence vector calculation unit 32 is configured to calculate the degree of influence of sea conditions (waves 53, surface tides 54, winds 55) on the navigation of the ship 50 with the ship 50 as a reference (center position). .

具体的には、影響度ベクトル算出部32は、海象データ取得部31で取得された海象データD10を用いて、海象(波浪53、表層潮流54、風55)が自船50の航行に与える影響度を算出する。本実施形態では、影響度ベクトル算出部32は、GNSS(全地球航法衛星システム、Global Navigation Satellite System)受信機4が人工衛星から受信した衛星データD2を基に、自船50の周囲の座標を算出する。次に、影響度ベクトル算出部32は、自船50の周囲の各位置における、各海象の速度ベクトルVwave,Vtide,Vwindを、海象データD10を用いて算出する。Specifically, the influence vector calculation unit 32 uses the sea state data D10 acquired by the sea state data acquisition unit 31 to influence the sea state (the waves 53, the surface tide 54, the wind 55) on the navigation of the ship 50. Calculate the degree. In the present embodiment, the influence vector calculation unit 32 calculates the coordinates around the ship 50 based on the satellite data D2 received from the artificial satellite by the GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver 4. calculate. Next, the influence vector calculation unit 32 calculates the velocity vectors V wave , V tide , and V wind of each sea state at each position around the ship 50 using the sea state data D10.

影響度ベクトルEは、海象53,54,55が自船50の運動に与える影響を示すベクトルである。より具体的には、影響度ベクトルEは、海象が自船50に与える推進力に関するベクトルである。本実施形態では、影響度ベクトルEは、海象(波浪53、表層潮流54、および、風55)から自船50の船体に与えられる推進力に相当する。   The influence degree vector E is a vector indicating the influence of the sea conditions 53, 54, 55 on the movement of the ship 50. More specifically, the influence degree vector E is a vector related to the propulsive force that the sea state gives to the own ship 50. In the present embodiment, the influence vector E corresponds to the propulsive force given to the hull of the ship 50 from the sea state (the waves 53, the surface tidal current 54, and the wind 55).

影響度ベクトル算出部32は、自船50の周囲のある1地点における各海象53,54,55のそれぞれの速度ベクトルVwave,Vtide,Vwindを検出する。次に、影響度ベクトル算出部32は、当該地点における影響度ベクトルEを算出する。The influence vector calculation unit 32 detects the velocity vectors V wave , V tide , and V wind of each sea state 53, 54, and 55 at a certain point around the ship 50. Next, the influence vector calculation unit 32 calculates the influence vector E at the point.

具体的には、影響度ベクトル算出部32は、速度ベクトルVwave,Vtide,Vwindのそれぞれに、所定の重み付け係数α,α,αを乗じた後、これらのベクトルVwave,Vtide,Vwindを合成することで、影響度ベクトルEを算出する。影響度ベクトルE(E(x,y))は、下記式で表される。E(x,y)=f{α×vwave(x,y),α×vtide(x,y),α×vwind(x,y)}Specifically, the influence vector calculation unit 32 multiplies each of the velocity vectors V wave , V tide , and V wind by predetermined weighting coefficients α 1 , α 2 , and α 3 , and then these vectors V wave , By combining V tide and V wind , an influence vector E is calculated. The influence vector E (E (x, y)) is expressed by the following equation. E (x, y) = f {[alpha] 1 * vwave (x, y), [alpha] 2 * vtide (x, y), [alpha] 3 * vwind (x, y)}

なお、(x,y)は、影響度ベクトルEの算出対象領域の座標を示す。変数xは、たとえば東西方向の位置を示し、変数yは、南北方向の位置を示す。上記のように、影響度ベクトル算出部32は、海象データD10で特定される速度ベクトルVwave,Vtide,Vwindの合成ベクトルに基づいて、影響度ベクトルEを算出する。Here, (x, y) indicates the coordinates of the calculation target area of the influence vector E. The variable x indicates, for example, the position in the east-west direction, and the variable y indicates the position in the north-south direction. As described above, the influence vector calculation unit 32 calculates the influence vector E based on the combined vector of the velocity vectors V wave , V tide and V wind specified by the sea state data D10.

影響度ベクトル算出部32は、自船50の周囲の任意の(所定の)領域毎に、影響度ベクトル算出部32を算出する。影響度ベクトル算出部32は、影響度ベクトルEを特定する影響度ベクトルデータD3を、効率算出部33および影響度マップ算出部34へ出力する。   The influence vector calculation unit 32 calculates the influence vector calculation unit 32 for each arbitrary (predetermined) area around the ship 50. The influence vector calculation unit 32 outputs the influence vector data D3 for specifying the influence vector E to the efficiency calculation unit 33 and the influence map calculation unit 34.

図4は、効率算出部33での処理を説明するための模式図である。図5は、効率算出部33に格納されている効率グラフを示す模式図である。図2、図4および図5を参照して、効率算出部33は、自船50の現在の航行(運行状況)に関する効率Efを算出するために設けられている。この場合の効率Efとは、省燃費の観点からの効率をいう。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining processing in the efficiency calculation unit 33. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an efficiency graph stored in the efficiency calculation unit 33. With reference to FIGS. 2, 4, and 5, the efficiency calculation unit 33 is provided to calculate the efficiency Ef related to the current navigation (operation status) of the ship 50. The efficiency Ef in this case refers to the efficiency from the viewpoint of fuel saving.

本実施形態では、効率算出部33は、自船50の位置での影響度ベクトルEと、自船50の針路ベクトルCとがなす偏角θと、効率グラフとを用いて、効率Efを算出する。具体的には、効率算出部33は、GNSS受信機4が人工衛星から受信した衛星データD2を基に、自船50の位置を算出する。また、効率算出部33は、偏角θを、たとえば下記式によって算出する。 θ=cos−1(E・C/|E||C|)In the present embodiment, the efficiency calculation unit 33 calculates the efficiency Ef using the deviation angle θ formed by the influence vector E at the position of the ship 50 and the course vector C of the ship 50 and the efficiency graph. To do. Specifically, the efficiency calculation unit 33 calculates the position of the ship 50 based on the satellite data D2 received from the artificial satellite by the GNSS receiver 4. Further, the efficiency calculation unit 33 calculates the deflection angle θ by, for example, the following formula. θ = cos −1 (E · C / | E || C |)

なお、偏角θは、0°≦θ≦180°である。効率算出部33は、偏角θと、効率グラフとを用いて、効率Efを算出する。効率グラフは、横軸を偏角とし、縦軸を効率とする。   The declination θ is 0 ° ≦ θ ≦ 180 °. The efficiency calculation unit 33 calculates the efficiency Ef using the deviation angle θ and the efficiency graph. In the efficiency graph, the horizontal axis is declination and the vertical axis is efficiency.

効率グラフにおける効率線E1は、偏角θが大きいほど効率が低くなるように設定されている。効率線E1は、たとえば、実験などによって予め設定されている。効率算出部33は、効率線E1における偏角θの位置から、効率Efを算出する。効率算出部33は、効率Efを特定する効率データD4を、効率表示装置6へ出力する。   The efficiency line E1 in the efficiency graph is set so that the efficiency decreases as the deviation angle θ increases. The efficiency line E1 is preset by, for example, experiments. The efficiency calculation unit 33 calculates the efficiency Ef from the position of the deviation angle θ on the efficiency line E1. The efficiency calculation unit 33 outputs efficiency data D4 specifying the efficiency Ef to the efficiency display device 6.

効率表示装置6は、たとえば、液晶表示装置である。なお、本実施形態では、効率表示装置6、影響度表示装置7および航路表示装置8は、別個の表示装置として説明するけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、効率表示装置6の表示内容、影響度表示装置7の表示内容、および航路表示装置8の表示内容は、同一の表示装置に一括して表示されてもよい。   The efficiency display device 6 is, for example, a liquid crystal display device. In the present embodiment, the efficiency display device 6, the influence level display device 7, and the route display device 8 are described as separate display devices, but this need not be the case. For example, the display content of the efficiency display device 6, the display content of the influence display device 7, and the display content of the route display device 8 may be collectively displayed on the same display device.

効率表示装置4は、効率データD4を与えられた場合、効率データD4で特定される効率Efを表示する。効率Efの表示方法は、効率Efに応じた色表示であってもよいし、数値で表示する方法であってもよい。   When the efficiency data D4 is given, the efficiency display device 4 displays the efficiency Ef specified by the efficiency data D4. The display method of the efficiency Ef may be a color display corresponding to the efficiency Ef or a method of displaying numerical values.

影響度マップ算出部34は、影響度マップM1を算出するために設けられている。影響度マップM1は、自船50の周囲における複数の領域での影響度ベクトルEの分布を示すマップである。図6は、影響度マップを示す模式図である。   The influence map calculation unit 34 is provided for calculating the influence map M1. The influence map M1 is a map showing the distribution of the influence vector E in a plurality of areas around the ship 50. FIG. 6 is a schematic diagram showing an influence map.

図6において、説明の便宜のため、影響度マップM1に自船50を示している。図2および図6に示すように、影響度マップM1は、矩形の枠内についてのマップである。自船50の周囲の海域のうち影響度マップM1に相当する領域以外の領域は、影響度マップM1を生成されない。なお、影響度マップM1は、矩形の枠内のマップであるけれども、この通りでなくてもよい。たとえば、影響度マップM1は、自船50の位置を中心とする円形のマップであってもよい。   In FIG. 6, the own ship 50 is shown in the influence degree map M1 for convenience of explanation. As shown in FIGS. 2 and 6, the influence map M1 is a map for a rectangular frame. The influence map M1 is not generated in areas other than the area corresponding to the influence map M1 in the sea area around the ship 50. The influence map M1 is a map within a rectangular frame, but this need not be the case. For example, the influence degree map M1 may be a circular map centered on the position of the ship 50.

影響度マップM1においては、自船50の周囲の複数における複数の領域について、影響度ベクトルEが示されている。なお、図6における破線は、影響度ベクトルEの変化率が所定以上の箇所を結ぶ、境界線L2である。影響度マップ算出部34は、影響度ベクトルEの向きの変化率が所定以上の箇所に、境界線L2を設定する。   In the influence degree map M1, influence degree vectors E are shown for a plurality of regions in a plurality around the own ship 50. The broken line in FIG. 6 is a boundary line L2 that connects places where the change rate of the influence vector E is greater than or equal to a predetermined value. The influence degree map calculation unit 34 sets a boundary line L2 at a place where the change rate of the direction of the influence degree vector E is equal to or greater than a predetermined value.

影響度マップ算出部34は、影響度マップM1を特定する影響度マップデータD5を、画像データとして生成する。影響度マップ算出部34は、この影響度マップデータD5を、影響度表示装置7および航路設定部35へ出力する。   The influence map calculation unit 34 generates influence map data D5 for specifying the influence map M1 as image data. The influence degree map calculation unit 34 outputs the influence degree map data D5 to the influence degree display device 7 and the route setting unit 35.

影響度表示装置7は、たとえば、液晶表示装置である。影響度表示装置7は、図6に示す影響度マップM1を、当該影響度表示装置7の表示画面に表示する。これにより、航行支援システム1のオペレータは、自船50の周囲における海象(波浪53、表層潮流54、風55)が自船50の航行に与える影響を、知ることができる。   The influence degree display device 7 is, for example, a liquid crystal display device. The influence degree display device 7 displays the influence degree map M <b> 1 shown in FIG. 6 on the display screen of the influence degree display device 7. Thereby, the operator of the navigation support system 1 can know the influence of the sea conditions (the waves 53, the surface tide 54, the wind 55) around the own ship 50 on the navigation of the own ship 50.

図1、図2および図6を参照して、航路設定部35は、自船50の現在地から目的地52までの目標航路R1を設定するために設けられている。本実施形態では、航路設定部35は、海象(影響度マップM1)を考慮した目標航路R1を設定するように構成されている。   With reference to FIGS. 1, 2, and 6, the route setting unit 35 is provided for setting a target route R <b> 1 from the current location of the ship 50 to the destination 52. In the present embodiment, the route setting unit 35 is configured to set a target route R1 in consideration of sea conditions (influence map M1).

航路設定部35は、目的地設定部351と、方位範囲設定部352と、目標航路算出部353と、を有している。   The route setting unit 35 includes a destination setting unit 351, an azimuth range setting unit 352, and a target route calculation unit 353.

目的地設定部351は、操作装置5に接続されている。操作装置5は、航行支援システム1のオペレータによって操作される。オペレータが操作装置5を操作することで、目的地52が設定される。操作装置5は、目的地52を特定する座標データD6を、目的地設定部351へ出力する。目的地設定部351は、操作装置5から与えられた座標データD6に基づいて、目的地52を設定する。目的地設定部351は、目的地52の座標データD6を、方位範囲設定部352に出力する。   The destination setting unit 351 is connected to the operation device 5. The operation device 5 is operated by an operator of the navigation support system 1. The destination 52 is set by the operator operating the operation device 5. The controller device 5 outputs coordinate data D6 for specifying the destination 52 to the destination setting unit 351. The destination setting unit 351 sets the destination 52 based on the coordinate data D6 given from the operating device 5. The destination setting unit 351 outputs the coordinate data D6 of the destination 52 to the azimuth range setting unit 352.

図7は、方位範囲設定部352における処理を説明するための模式図である。図2および図7を参照して、方位範囲設定部352は、衛星データD2、目的地52の座標データD6、および、影響度マップM1などを用いて、影響度マップM1内における、目的地52に関する方位範囲A1を設定する。具体的には、方位範囲設定部352は、GNSS受信機4が人工衛星から受信した衛星データD2を基に、自船50の座標を算出する。   FIG. 7 is a schematic diagram for explaining processing in the azimuth range setting unit 352. 2 and 7, azimuth range setting section 352 uses destination data 52 in influence map M1 using satellite data D2, coordinate data D6 of destination 52, influence map M1, and the like. An azimuth range A1 is set. Specifically, the azimuth range setting unit 352 calculates the coordinates of the ship 50 based on the satellite data D2 received from the artificial satellite by the GNSS receiver 4.

方位範囲設定部352は、自船50の座標と目的地52の座標とを結ぶ直線L11と、影響度マップM1の端縁点との交点P1を設定する。次に、方位範囲設定部352は、この交点P1を中心とする影響度マップM1の端縁点の所定範囲を、方位範囲A1として設定する。方位範囲A1の長さは、適宜設定される。方位範囲設定部352は、方位範囲A1、および影響度マップM1を特定するデータD7を、目標航路算出部353へ出力する。   The azimuth range setting unit 352 sets an intersection P1 between the straight line L11 connecting the coordinates of the ship 50 and the coordinates of the destination 52 and the edge point of the influence map M1. Next, the azimuth | direction range setting part 352 sets the predetermined range of the edge point of the influence degree map M1 centering on this intersection P1 as azimuth | direction range A1. The length of the azimuth range A1 is set as appropriate. The azimuth range setting unit 352 outputs data D7 for specifying the azimuth range A1 and the influence map M1 to the target route calculation unit 353.

目標航路算出部353は、影響度マップM1、および、方位範囲A1を用いて、目標航路R1を設定するように構成されている。たとえば、目標航路算出部353は、偏角θが最も小さくなるような地点をたどって自船50の現在地から方位範囲A1に到達するように、影響度マップM1内における目標航路R1を設定する。このときの目標航路R1は、方位範囲A1までの最短航路R2(直線L11)とは必ずしも一致しない。目標航路算出部353は、影響度マップM1外における領域での目標航路R1は、たとえば、予め記憶されている海図データにしたがって設定する。目標航路算出部353は、設定した目標航路R1を特定する航路データD8を、航路表示装置8に出力する。   The target route calculation unit 353 is configured to set the target route R1 using the influence map M1 and the azimuth range A1. For example, the target route calculation unit 353 sets the target route R1 in the influence map M1 so as to reach the azimuth range A1 from the current location of the ship 50 by following a point where the declination θ is the smallest. The target route R1 at this time does not necessarily coincide with the shortest route R2 (straight line L11) up to the azimuth range A1. The target route calculation unit 353 sets the target route R1 in the area outside the influence map M1, for example, according to chart data stored in advance. The target route calculation unit 353 outputs the route data D8 specifying the set target route R1 to the route display device 8.

航路表示装置8は、たとえば、液晶表示装置である。航路表示装置8は、たとえば、航路データD8と海図データとに基づいて、目標航路R1および自船50の周囲の海図を表示する。   The route display device 8 is, for example, a liquid crystal display device. For example, the route display device 8 displays a chart around the target route R1 and the ship 50 based on the route data D8 and the chart data.

図8は、航行支援装置3における処理の流れの一例を説明するためのフローチャートである。なお、以下では、航行支援装置3における処理の流れを説明する際には、図8以外の図も適宜参照する。   FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of a processing flow in the navigation support apparatus 3. In addition, below, when demonstrating the flow of a process in the navigation assistance apparatus 3, figures other than FIG. 8 are also referred suitably.

航行支援装置3は、以下に示すフローチャートの各ステップを、図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールできる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。   The navigation support apparatus 3 reads and executes each step of the flowchart shown below from a memory (not shown). This program can be installed externally. The installed program is distributed in a state stored in a recording medium, for example.

航行支援装置3においては、まず、海象データ取得部31が、海象データD10を取得する(ステップS1)。次に、影響度ベクトル算出部32は、海象データD10、およびGNSS受信機4からの衛星データD2などを用いて、影響度ベクトルEを算出する(ステップS2)。次に、効率算出部33は、自船50の現在地における影響度ベクトルEと、針路ベクトルCとに基づいて、効率Efを算出し、効率Efを特定する効率データD4を効率表示装置6に出力する(ステップS3)。   In the navigation support apparatus 3, the sea state data acquisition unit 31 first acquires the sea state data D10 (step S1). Next, the influence vector calculation unit 32 calculates the influence vector E using the sea state data D10, the satellite data D2 from the GNSS receiver 4, and the like (step S2). Next, the efficiency calculation unit 33 calculates the efficiency Ef based on the influence vector E at the current location of the ship 50 and the course vector C, and outputs the efficiency data D4 specifying the efficiency Ef to the efficiency display device 6. (Step S3).

また、影響度マップ算出部34は、影響度マップM1を算出し、影響度マップデータD5を、影響度表示装置7と、航路設定部35に出力する(ステップS4)。航路設定部35は、影響度マップデータD5、GNSS受信機4からの衛星データD2、操作装置5からの座標データD6、および、海図データなどに基づいて、目標航路R1を算出し、航路データD8を航路表示装置8に出力する(ステップS5)。   Moreover, the influence degree map calculation part 34 calculates the influence degree map M1, and outputs the influence degree map data D5 to the influence degree display apparatus 7 and the route setting part 35 (step S4). The route setting unit 35 calculates the target route R1 based on the influence map data D5, the satellite data D2 from the GNSS receiver 4, the coordinate data D6 from the operating device 5, the chart data, and the like, and the route data D8. Is output to the route display device 8 (step S5).

[プログラム] 本実施形態の航行支援装置3にかかるプログラムは、コンピュータに、航行支援装置33の処理を実行させるプログラムであればよい。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施形態における航行支援装置3と、航行支援方法と、を実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)は、海象データ取得部31、影響度ベクトル算出部32、効率算出部33、影響度マップ算出部34、および航路設定部35として機能し、処理を行う。なお、航行支援装置3は、本実施形態のように、ソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現されてもよいし、ハードウェアによって実現されてもよい。 [Program] The program according to the navigation support apparatus 3 of the present embodiment may be a program that causes a computer to execute the processing of the navigation support apparatus 33. By installing and executing this program on a computer, the navigation support apparatus 3 and the navigation support method in the present embodiment can be realized. In this case, a CPU (Central Processing Unit) of the computer functions as a sea state data acquisition unit 31, an influence vector calculation unit 32, an efficiency calculation unit 33, an influence map calculation unit 34, and a route setting unit 35 to perform processing. . In addition, the navigation assistance apparatus 3 may be implement | achieved by cooperation with software and hardware like this embodiment, and may be implement | achieved by hardware.

以上説明したように、本実施形態にかかる航行支援装置3によると、影響度ベクトル算出部32は、複数の海象(波浪53、表層潮流54、風55)が自船50の航行に与える影響度ベクトルEを、自船50を基準として算出する。このように、影響度ベクトル算出部32が、自船50の位置を基準として影響度ベクトルEを算出することで、海象(波浪53、表層潮流54、風55)が自船50の航行に与える影響を、より正確に検出することができる。   As described above, according to the navigation support apparatus 3 according to the present embodiment, the influence vector calculation unit 32 determines the influence degree that a plurality of sea conditions (waves 53, surface tides 54, winds 55) have on the navigation of the ship 50. The vector E is calculated based on the ship 50. As described above, the influence vector calculation unit 32 calculates the influence vector E based on the position of the ship 50, so that the ocean state (the waves 53, the surface tide 54, the wind 55) gives the navigation of the ship 50. The influence can be detected more accurately.

自船50の航行におけるエネルギー消費の少ない目標航路R1の設定については、自船50の周囲における海象が自船50の船体に及ぼす影響度を定量的に知る必要がある。従来、この影響度(自船50を押す力)の算出は、気象台などから配信されるデータに基づいて行われていた。このため、実際の自船50の現在地においては、上記データの予測誤差、分解能などに起因して、正確な影響度の算出が困難であった。これに対して、航行支援装置3によると、自船50を基準として影響度ベクトルEが算出されるので、自船50の現在地における影響度ベクトルEを、より正確に算出できる。このため、航行支援装置3のオペレータは、目的に応じた操船のための、より正確な判断材料を得ることができる。   Regarding the setting of the target route R <b> 1 that consumes less energy during the navigation of the ship 50, it is necessary to quantitatively know the degree of influence of the sea conditions around the ship 50 on the hull of the ship 50. Conventionally, the calculation of the degree of influence (the force that pushes the ship 50) has been performed based on data distributed from a weather station or the like. For this reason, it is difficult to accurately calculate the influence level at the current location of the ship 50 due to the prediction error and resolution of the data. On the other hand, according to the navigation support apparatus 3, since the influence vector E is calculated based on the own ship 50, the influence vector E at the current location of the own ship 50 can be calculated more accurately. For this reason, the operator of the navigation assistance apparatus 3 can obtain more accurate judgment material for the ship maneuvering according to the objective.

また、航行支援装置3によると、海象データ取得部31は、波浪データD11、表層潮流データD12、および、風データD13を取得する。そして、影響度ベクトル算出部32は、各速度ベクトルVwave,Vtide,Vwindの合成ベクトルに基づいて、影響度ベクトルEを算出する。この構成により、航行支援装置3は、自船50の航行に大きな影響を与える波浪53、表層潮流54、および風55を考慮して、影響度ベクトルEを算出できる。Moreover, according to the navigation assistance apparatus 3, the sea state data acquisition part 31 acquires the wave data D11, the surface current data D12, and the wind data D13. Then, the influence vector calculation unit 32 calculates the influence vector E based on the combined vector of the velocity vectors V wave , V tide , and V wind . With this configuration, the navigation support apparatus 3 can calculate the influence vector E in consideration of the waves 53, the surface tides 54, and the winds 55 that greatly affect the navigation of the ship 50.

また、航行支援装置3によると、効率算出部33は、自船50の針路ベクトルCと影響度ベクトルEとの関係に基づいて効率Efを算出する。このような構成により、航行支援装置3は、自船50の針路が省エネルギーの観点から適切であるか否かを、算出できる。また、自船50における省燃費な航海を実現するためには、影響度ベクトルEと、自船50の針路ベクトルCとを一致させることが最も効果的である。従来、船舶の操船においては、オペレータは、自船50への海象の影響(影響度ベクトルE)を視覚的に確認することができなかった。これに対して、航行支援装置3は、効率Efを効率表示装置6に表示させることができる。これにより、オペレータは、自船50のへの海象の影響を視覚的に確認できる。よって、オペレータは、自船50を、より効率的に航行させることができる。   Further, according to the navigation support apparatus 3, the efficiency calculation unit 33 calculates the efficiency Ef based on the relationship between the course vector C and the influence vector E of the ship 50. With such a configuration, the navigation support apparatus 3 can calculate whether or not the course of the ship 50 is appropriate from the viewpoint of energy saving. In order to achieve fuel-saving navigation on the own ship 50, it is most effective to make the influence vector E coincide with the course vector C of the own ship 50. Conventionally, in the ship maneuvering, the operator cannot visually confirm the influence of the sea state on the own ship 50 (influence vector E). In contrast, the navigation support device 3 can display the efficiency Ef on the efficiency display device 6. As a result, the operator can visually confirm the influence of sea conditions on the ship 50. Therefore, the operator can navigate the own ship 50 more efficiently.

また、航行支援装置3によると、影響度マップ算出部34をさらに備えている。この構成により、自船50を基準とした、周囲の海象による影響度ベクトルEのマップM1を取得することができる。   In addition, according to the navigation support apparatus 3, the influence map calculation unit 34 is further provided. With this configuration, it is possible to acquire the map M1 of the influence vector E based on the surrounding sea conditions with the own ship 50 as a reference.

また、航行支援装置3によると、航路設定部35は、影響度マップM1に基づいて、目標航路R1を設定する。この構成により、自船50が海象からより良い作用を受けることのできる目標航路R1を、航路設定部35で設定できる。   Moreover, according to the navigation assistance apparatus 3, the route setting part 35 sets target route R1 based on the influence map M1. With this configuration, the target route R <b> 1 that allows the ship 50 to receive a better effect from sea conditions can be set by the route setting unit 35.

なお、従来の海象に基づく目標航路設定などでは、人工衛星からの情報、および、気象台などによるマクロな海域に対する海象観測情報、に基づく目標設定が主流であった。しかしながら、このようなマクロな海象情報に基づく目標航路の設定では、上記海象観測の誤差・分解能などに起因して、効率の悪い目標の設定が行われる場合がある。また、海象予報エラーに起因して、効率の悪い目標の設定が行われる場合がある。しかしながら、本実施形態では、航行支援装置3は、自船50に搭載されたセンサ(アンテナ装置2)で得られた受信信号S2に基づいて、目標航路R1を設定できる。これにより、航行支援装置3は、自船50の周囲の局所的な(ミクロな)領域について、最適な目標航路R1を設定することができる。   In the conventional target route setting based on sea conditions, target setting based on information from artificial satellites and sea state observation information for macro sea areas such as weather stations has been the mainstream. However, in the setting of the target route based on such macroscopic oceanographic information, an inefficient target may be set due to the error and resolution of the oceanographic observation. In addition, there is a case where an inefficient target is set due to a sea state forecast error. However, in the present embodiment, the navigation support device 3 can set the target route R1 based on the reception signal S2 obtained by the sensor (antenna device 2) mounted on the ship 50. Thereby, the navigation assistance apparatus 3 can set the optimal target route R1 about the local (micro) area | region around the own ship 50. FIG.

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。たとえば、次のように変更して実施してもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. The present invention can be variously modified as long as it is described in the claims. For example, the following modifications may be made.

(1)たとえば、上述の航路設定部35の方位範囲設定部352に代えて、図9に示すマップ拡張部354が設けられてもよい。図9は、本発明の変形例にかかる航行支援システムの主要部のブロック図である。なお、図9に示す変形例においては、マップ拡張部354以外の構成は、上述の実施形態の構成と同様であるので、図に同一の符号を付して説明を省略する。図10は、マップ拡張部354での処理を説明するための模式図である。   (1) For example, instead of the azimuth range setting unit 352 of the route setting unit 35 described above, a map expansion unit 354 shown in FIG. 9 may be provided. FIG. 9 is a block diagram of the main part of a navigation support system according to a modification of the present invention. In the modification shown in FIG. 9, the configuration other than the map expansion unit 354 is the same as the configuration of the above-described embodiment, and thus the same reference numerals are given to the drawings and description thereof is omitted. FIG. 10 is a schematic diagram for explaining processing in the map expansion unit 354.

図9および図10を参照して、マップ拡張部354は、影響度マップデータD5と、目的地52の座標データD6とを読み込む。マップ拡張部354は、図10に示すように、影響度マップM1が作成された領域外(マップ外領域M2)に目的地52が存在する場合、影響度マップM1を、拡張する。具体的には、マップ拡張部354は、マップ外領域M2について影響度マップM1で特定される海象の傾向が連続すると仮定して、影響度マップM1を拡張する。   With reference to FIG. 9 and FIG. 10, the map expansion unit 354 reads the influence degree map data D5 and the coordinate data D6 of the destination 52. As illustrated in FIG. 10, the map extension unit 354 extends the influence map M1 when the destination 52 exists outside the area where the influence map M1 is created (out-of-map area M2). Specifically, the map expansion unit 354 expands the influence map M1 on the assumption that the trend of sea conditions specified by the influence map M1 continues for the outside map area M2.

この場合、影響度マップM1における境界線L2の形状の傾向を保持するように境界線L2が延長される。境界線L2の延長方法として、たとえば、影響度マップM1の端での境界線L2の端点L2a,L2bを結ぶ直線L3(境界線)を、マップ外領域M2に追加する方法が考えられる。なお、境界線L2の延長方法として、線形予測分析のようなスペクトル解析によりモデル化した境界線情報が用いられてもよい。   In this case, the boundary line L2 is extended so as to maintain the shape tendency of the boundary line L2 in the influence degree map M1. As a method of extending the boundary line L2, for example, a method of adding a straight line L3 (boundary line) connecting the end points L2a and L2b of the boundary line L2 at the end of the influence map M1 to the outside-map region M2 is conceivable. Note that boundary line information modeled by spectrum analysis such as linear prediction analysis may be used as a method of extending the boundary line L2.

さらに、決定される境界線L2,L3と沿うようにして、影響度マップM1における端点L2a,L2bに最も近い各影響度ベクトルE(E1〜E4)をマップ外領域M2にコピーすることで、マップ外領域M2での各影響度ベクトルE'を決定する。なお、マップ外領域M2での各影響度ベクトルE'についても線形予測分析等を用いて設定されてもよい。   Further, by copying the influence vectors E (E1 to E4) closest to the end points L2a and L2b in the influence map M1 along the determined boundary lines L2 and L3, the map is obtained. Each influence vector E ′ in the outer region M2 is determined. Note that each influence vector E ′ in the non-map region M2 may also be set using linear prediction analysis or the like.

拡張された影響度マップM1の影響度マップデータは、目標航路算出部353へ出力される。目標航路算出部353は、この影響度マップデータを用いて、目標航路R1を設定する。この場合の目標航路R1は、たとえば、自船50の現在地と目的地52との最短目標航路R2とは必ずしも一致しない。   The influence map data of the expanded influence map M1 is output to the target route calculation unit 353. The target route calculation unit 353 sets the target route R1 using the influence map data. In this case, for example, the target route R1 does not necessarily match the shortest target route R2 between the current location of the ship 50 and the destination 52.

(2)また、上述の実施形態では、自船の周囲の海象情報として、波浪、表層潮流、および、風が検出される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。たとえば、自船の周囲の海象情報として、波浪、表層潮流、および、風のなかの1つまたは2つのみが検出されてもよい。また、自船の周囲の海象情報として、他の海象が検出されてもよい。   (2) Further, in the above-described embodiment, the description has been made by taking as an example the case where waves, surface tides, and wind are detected as sea state information around the ship. However, this need not be the case. For example, only one or two of waves, surface tides, and winds may be detected as sea state information around the ship. Further, other sea conditions may be detected as sea condition information around the ship.

(3)また、本発明は、海象を検出する構成ではあるけれども、淡水でも用いることができる。   (3) Moreover, although this invention is a structure which detects a sea state, it can be used also in fresh water.

本発明は、航行支援装置、航行支援方法、および、プログラムとして広く適用することができる。   The present invention can be widely applied as a navigation support apparatus, a navigation support method, and a program.

3 航行支援装置
33 効率算出部
32 影響度ベクトル算出部(影響度算出部)
34 影響度マップ算出部
35 航路設定部(目標航路設定部)
50 自船(所定の船舶)
311 海象データ取得部
D10 海象データ
Ef 効率
R1 目標航路
3 Navigation Support Device 33 Efficiency Calculation Unit 32 Influence Vector Calculation Unit (Influence Calculation Unit)
34 Influence Map Calculation Unit 35 Route Setting Unit (Target Route Setting Unit)
50 Own ship (predetermined ship)
311 Sea state data acquisition unit D10 Sea state data Ef Efficiency R1 Target route

Claims (8)

所定の船舶の周囲における複数の海象を特定するための海象データを取得する、海象データ取得部と、
複数の前記海象が前記船舶の航行に与える影響度を、前記船舶を基準として算出する、影響度算出部と、を備えていることを特徴とする、航行支援装置。
A sea state data acquisition unit for acquiring sea state data for identifying a plurality of sea states around a predetermined ship;
A navigation support apparatus, comprising: an influence degree calculation unit that calculates an influence degree of the plurality of sea conditions on the navigation of the ship based on the ship.
請求項1に記載の航行支援装置であって、
前記海象データ取得部は、前記海象データとして、波浪、海の表層潮流、および、風の少なくとも1つを特定するデータを取得するように構成されていることを特徴とする、航行支援装置。
The navigation support device according to claim 1,
The navigation support apparatus, wherein the sea state data acquisition unit is configured to acquire data specifying at least one of a wave, a surface current of the sea, and a wind as the sea state data.
請求項1または請求項2に記載の航行支援装置であって、
前記影響度算出部は、前記海象データで特定される複数の前記海象のそれぞれの速度ベクトルの合成ベクトルに基づいて、前記影響度を算出することを特徴とする、航行支援装置。
The navigation support apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The navigation support apparatus, wherein the influence degree calculation unit calculates the influence degree based on a combined vector of speed vectors of the plurality of sea conditions specified by the sea state data.
請求項3に記載の航行支援装置であって、
前記船舶の航行に関する効率を算出する効率算出部をさらに備え、
前記効率算出部は、前記船舶の針路と前記合成ベクトルの方向との関係に基づいて前記効率を算出することを特徴とする、航行支援装置。
The navigation support device according to claim 3,
Further comprising an efficiency calculation unit for calculating efficiency related to navigation of the ship,
The said efficiency calculation part calculates the said efficiency based on the relationship between the course of the said ship, and the direction of the said synthetic | combination vector, The navigation assistance apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の航行支援装置であって、
前記船舶の周囲における複数の領域のそれぞれにおける前記影響度を示すマップを算出する、影響度マップ算出部をさらに備えていることを特徴とする、航行支援装置。
The navigation support device according to any one of claims 1 to 4,
The navigation support apparatus further comprising an influence map calculation unit that calculates a map indicating the influence degree in each of a plurality of regions around the ship.
請求項5に記載の航行支援装置であって、
前記船舶の目的地までの目標航路を設定する目標航路設定部をさらに備え、
前記目標航路設定部は、前記影響度マップに基づいて、前記目標航路を設定することを特徴とする、航行支援装置。
The navigation support device according to claim 5,
A target route setting unit for setting a target route to the destination of the ship;
The navigation support apparatus, wherein the target route setting unit sets the target route based on the influence map.
所定の船舶の周囲における複数の海象を特定するための海象データを取得する、海象データ取得ステップと、
複数の前記海象が前記船舶の航行に与える影響度を、前記船舶を基準として算出する、影響度算出ステップと、を含んでいることを特徴とする、航行支援方法。
A sea state data acquisition step for acquiring sea state data for identifying a plurality of sea states around a predetermined ship;
A navigation support method, comprising: an influence degree calculating step of calculating an influence degree that the plurality of sea conditions have on the navigation of the ship based on the ship.
コンピュータに、
所定の船舶の周囲における複数の海象を特定するための海象データを取得する、海象データ取得ステップと、
複数の前記海象が前記船舶の航行に与える影響度を、前記船舶を基準として算出する、影響度算出ステップと、を実行させることを特徴とする、プログラム。
On the computer,
A sea state data acquisition step for acquiring sea state data for identifying a plurality of sea states around a predetermined ship;
A program for performing an influence degree calculating step of calculating an influence degree that the plurality of sea conditions have on the navigation of the ship with the ship as a reference.
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